Questões de Concurso Militar CIAAR 2017 para Primeiro Tenente - Engenharia Química

O balanço de massa representa uma peça fundamental do projeto de equipamentos e torna-se complexo quando tratamos de processos constituídos por diversos equipamentos interligados. Tal complexidade aumenta em sistemas multifásicos, heterogêneos e com reações químicas.

Analise as assertivas abaixo.

I. Um sistema pode ser denominado fechado quando não existe fluxo de massa através de suas fronteiras; e aberto quando a massa flui através das fronteiras do mesmo.

II. A partir do balanço de massa, podem ser obtidas tantas equações, quantos forem os componentes do processo.

III. O tempo investido na coleta e compreensão de informações do problema previne o tempo gasto com correção ou reinício do mesmo.

IV. Na operação em regime estacionário, os valores das variáveis de processo variam com o tempo em alguma posição fixa do processo.

Está correto apenas o que se afirma em

A equação de Bernoulli descreve o comportamento de um fluido que se move ao longo de um tubo ou conduto, podendo ser utilizada para calcular a velocidade da água.

A equação pode ser escrita: , em que:

υ = velocidade do fluido ao longo do conduto.

g = aceleração da gravidade.

h = altura em relação a um referencial.

P = pressão ao longo do recipiente.

ρ = massa específica do fluido.

Considerando que uma represa retira a água em um grande lago artificial, sabe-se que o volume retirado é insignificante. Assim sendo, se a barragem tem um pequeno buraco a 1,4m abaixo da superfície do lago, a que velocidade a água sai do buraco?

Em qualquer sistema de bombeamento, o papel da bomba é proporcionar pressão suficiente para superar a pressão de funcionamento do sistema a fim de mover o fluido a uma taxa de fluxo necessária. A pressão de funcionamento do sistema é uma função do fluxo através do sistema e da disposição do sistema em termos de comprimento do tubo, acessórios, diâmetro do tubo, alteração na elevação do líquido, pressão sobre a superfície do líquido etc.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre sistemas de bombas.

( ) O NPSH_D (disponível) é influenciado por quatro variáveis resultantes do sistema no qual a bomba irá operar. Essas quatro variáveis estão sob controle do fabricante e, portanto, devem ser consultadas.

( ) O NPSH_R (requerido) é resultante do projeto da bomba e é controlado apenas pelo fabricante. O fabricante da bomba deverá saber informar o NPSH requerido por suas bombas operando em determinadas condições.

( ) Todas as bombas que trabalham livre de cavitação respeitam a seguinte regra: NPSH_D > NPSH_R.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Os confinamentos nos quais ocorrem reações químicas são chamados reatores. Existem vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classificá-los.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre Reatores.

( ) O reator em batelada é um tipo de vaso largamente usado em processos industriais. As vantagens de um reator de batelada residem em sua versatilidade.

( ) Reator perfeitamente agitado (RPA) é um tipo de reator ideal comum em engenharia química. Frequentemente refere-se a um modelo usado para estimar as variáveis principais de uma operação unitária.

( ) Reator de fluxo em pistão (PFR) é usado para descrever reações químicas em sistemas de fluxo contínuo.

( ) A manutenção de reatores RPA é mais cara do que a manutenção dos reatores RFP.

( ) Reatores de fluxo em pistão têm uma conversão por unidade de volume baixa, mas operam por longos períodos de tempo sem manutenção.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Um catalisador é uma substância que faz variar a velocidade de uma reação química sem que ele próprio sofra uma variação química permanente no processo. Os catalisadores são bem comuns, muitas reações na indústria química ocorrem com a ajuda de catalisadores.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre a Catálise Homogênea.

( ) Os catalisadores podem agir aumentando a velocidade de reação, mas não alteram o número de colisões efetivas.

( ) Os átomos de cloro são catalisadores para a destruição do ozônio.

( ) Na ausência do catalisador, as reações ocorrem de maneira extremamente lenta.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Em uma reação hipotética do tipo 2A (g) + B₂ (g) → C (g) as espécies químicas são colocadas a reagir, mantendo-se a temperatura constante. Marque a alternativa em que a velocidade da reação é expressa corretamente.

O gráfico a seguir representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo:

Mediante a reação representada pelo gráfico, marque a alternativa que representa corretamente a equação química.

Uma amostra de gás ideal sofreu uma transformação termodinâmica à pressão constante igual a 30 N/m² . O volume e a temperatura absoluta variam como indica o gráfico a seguir.

Sabendo-se que, nessa transformação, o gás absorve 400J de calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna é de

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre as propriedades termodinâmicas.

( ) Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.

( ) Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.

( ) Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.

( ) Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Um gás está sujeito a um ciclo de expansões e compressões ilustrado no diagrama de Temperatura ( T ) e volume ( V ). O ciclo do comportamento do gás é representado pelos pontos ABCD no gráfico abaixo
Com base nesse gráfico, é correto afirmar que entre os pontos

Para misturas binárias, as condições de equilíbrio para várias composições podem ser facilmente visualizadas em diagramas do tipo Txy e xy, à pressão constante, ou Pxy e xy, à temperatura constante.

Diagrama binário para a mistura Benzeno e Tolueno.

(Disponível em: <http://labvirtual.eq.uc.pt> )

Após análise do diagrama, pode-se afirmar que a mistura com fração de

Muitas equações para o estudo de gases reais têm sido desenvolvidas, algumas são bem exatas. A equação de estado mais conhecida para os gases reais é a equação de Van Der Waals:

Na equação, as variáveis P, V, n, R, T são usuais, mas os parâmetros (a) e (b) são conhecidos como constantes de Van Der Waals.
Considerar R: 0,0821 atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹
Tabela – Constantes de Van Der Waals

Utilizando a equação de Van Der Waals para gases reais, calcule a pressão real exercida por 16 gramas de gás oxigênio que se encontra em um recipiente de 1L a 27°C.

Em um recipiente é mantida uma determinada massa de gás perfeito, tendo um volume inicial (V_i ), pressão inicial (P_i ) e temperatura inicial igual a 127°C. Se o sistema for alterado para um volume (V_i /3) e a pressão (3P_i /2), qual será a temperatura do gás no recipiente em °C?

Muitos foram os pesquisadores que contribuíram para as leis conhecidas como Leis dos Gases. Algumas das contribuições mais importantes dos gases ideais estão resumidas nos postulados na lei de Boyle, lei de Charles, lei de Gay-Lussac e lei de Clapeyron. Com relação às leis dos gases, analise as afirmativas a seguir.

I. De acordo com a lei de Boyle, a pressão e o volume de um gás são inversamente proporcionais entre si para um gás ideal.

II. De acordo com a lei de Gay-Lussac, a velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade.

III. De acordo com a lei de Charles, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.

IV. De acordo com a lei de Clapeyron, à volume constante, a pressão de uma certa massa constante de um gás é proporcional à temperatura absoluta a qual está submetida.

Está correto apenas o que se afirma em

A cavitação é um fenômeno indesejado no funcionamento das máquinas de fluxo e ocorre em regiões de altas velocidades e baixa pressão dos tubos de sucção em máquinas motoras e geradoras. Ela pode provocar corrosão, desgaste, remoção de partículas e destruição de partes dos rotores das bombas. Tal circunstância faz com que as condições de sucção tenham papel importante no projeto e nas especificações das instalações para o correto funcionamento, tanto de bombas quanto de turbinas.

Com relação ao funcionamento de máquinas de fluxo e o fenômeno da cavitação, marque a alternativa correta.